2024-2025學(xué)年新教材高中地理第一章宇宙中的地球4地球的圈層結(jié)構(gòu)學(xué)案新人教版必修1

PAGE10-第四節(jié)地球的圈層結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)目標(biāo)1．理解并駕馭地震波的類型及傳播特點，地震波在莫霍界面、古登堡界面?zhèn)鞑ニ俣鹊淖兏攸c。2．理解并駕馭地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)、各層的特點。3．明確地球外部圈層的組成、各圈層的主要特點及各圈層間的相互關(guān)系。地理實踐力：從地球圈層的角度，相識地球的內(nèi)部圈層和外部圈層。區(qū)域認(rèn)知：視察、識別、描述與地球圈層有關(guān)的一些自然現(xiàn)象。綜合思維：能夠運用圈層理論，說明各圈層之間的關(guān)系和變更過程。人地協(xié)調(diào)觀：從人地關(guān)系的角度，描述地球各圈層和人類活動的關(guān)系。本節(jié)重點1．地球的內(nèi)部圈層包括地殼、地幔和地核。上地幔的上部存在軟流層。上地幔頂部和地殼合稱巖石圈。2．地球的外部圈層包括大氣圈、水圈和生物圈，它們和巖石圈相互聯(lián)系、相互滲透，共同構(gòu)成人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境。自主梳理一、地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)1．地震波(1)分類：圖中A表示__橫波__，B表示__縱波__。(2)特征eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A波：傳播速度慢，只可以通過,__固體__傳播,B波：傳播速度快，可以通過固體、液體和,__氣體__傳播))(3)波速變更①在地下33km的C處(指大陸部分)：傳播速度都明顯__增加__。②在地下2900km的D處：A波__完全消逝__，B波傳播速度__突然下降__。2．圈層劃分(1)依據(jù)：地震波在地球內(nèi)部傳播速度的變更。(2)界面：圖中C__莫霍__界面，D__古登堡__界面。(3)圈層：由內(nèi)向外E＋F為__地核__，G為地幔，H為__地殼__。3．巖石圈包括地殼和__上地幔頂部__(軟流層以上)，由堅硬的巖石組成。[易錯提示]巖石圈不等于地殼。巖石圈不僅包含地殼而且還包含上地幔頂部(軟流層以上)部分。二、地球的外部圈層結(jié)構(gòu)1．大氣圈由__氣體__和懸浮物質(zhì)組成的困難系統(tǒng)，主要成分是__氮氣__和__氧氣__。2．水圈是地表和__近地表__的各種形態(tài)水體的總稱，其主體是__海洋__，還包括陸地上的__河流__、湖泊、__沼澤__、冰川、__地下水__等。3．生物圈是地球表層__生物__的總稱。涉及__大氣圈__、__水圈__和巖石圈。合作探究學(xué)問點地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)┃┃問題探究__■《地心游記》講解并描述一位教授在一本古老的書籍里偶然發(fā)覺一張羊皮紙，他從這張羊皮紙上的字里行間得到了啟示：前人曾到地心旅行。這位教授確定也進行同樣的旅行。他在某年帶著侄子以及足夠的糧食、儀器和武器等，由漢堡動身，到了冰島，又請了一位向?qū)щS行。他們?nèi)艘罁?jù)前人所留信息的指引，由冰島的一個火山口進入地下，經(jīng)過3個月的旅行，歷盡千辛萬苦，最終由于巖流的沖擊，又從地中海的一個島上的火山口回到了地面。據(jù)此探究下列問題：(1)材料中講解并描述的故事可能發(fā)生嗎？科學(xué)家利用什么手段來了解地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)？(2)有人用“半熟的雞蛋”形象地比方地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，你認(rèn)為合理嗎？(3)巖漿發(fā)源于地球內(nèi)部的哪個圈層？提示：(1)不行能。利用地震波來探討地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(2)合理。用“半熟的雞蛋”來比方地球的內(nèi)部圈層，則蛋殼為地殼；蛋白為地幔，由于半熟，所以有些蛋白漿代表軟流層中的巖漿；蛋黃為地核。(3)地幔(上地幔頂部)。┃┃歸納拓展__■1．縱波與橫波的比較分類縱波橫波別稱P波S波概念波的振動方向與傳播方向一樣波的振動方向與傳播方向垂直傳播狀況速度快；固體中最快，氣體中最慢慢介質(zhì)可以通過固體、液體和氣體傳播只能通過固體傳播共性傳播速度都隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變更；都是彈性波；都是能量的載體和傳遞形式地物表現(xiàn)上下顛簸左右搖擺拓展延長：地震波的應(yīng)用1．依據(jù)地震波在地球介質(zhì)中傳播的規(guī)律，來探討地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)資源和油氣資源的分布以及與大型工程建設(shè)相關(guān)的近地表地層的困難結(jié)構(gòu)。2．在油田開發(fā)中的應(yīng)用。人們通過探討地震波在地下巖石中的傳播規(guī)律，來確定被探討儲層的巖性、物性及含氣性，從而為油田開發(fā)供應(yīng)決策支持。3．工程探測。在實施工程當(dāng)中，由于地質(zhì)條件困難、施工環(huán)境惡劣、施工工藝不規(guī)范、工序不嚴(yán)格等諸多因素，可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)存在振搗不密實、存有孔洞、出現(xiàn)蜂窩狀等問題，從而給隧道、橋梁以及其他土木工程項目中的結(jié)構(gòu)體帶來質(zhì)量隱患。因此在土木工程中常用地震CT對工程進行勘察。2．地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)圖解地球的內(nèi)部圈層——兩“面”三“層”圈層不連續(xù)面特征地殼莫霍界面古登堡界面地殼位于莫霍界面之外，是地球表面一層薄薄的、由巖石組成的堅硬外殼。它厚薄不一，大陸部分比較厚，平均厚度為39～41千米；大洋部分比較薄，一般為5～10千米。地幔上地幔上地幔頂部地幔介于莫霍界面和古登堡界面之間，占地球總體積的80%。依據(jù)地震波波速的變更，把地幔分為上地幔和下地幔兩層。在上地幔上部存在一個軟流層，一般認(rèn)為這里可能是巖漿的主要發(fā)源地軟流層上地幔下部下地幔地核外核液態(tài)或熔融狀態(tài)地核以古登堡界面與地幔分界，主要由鐵和鎳等金屬組成，厚度為3400多千米。依據(jù)地震波波速的變更，可以將地核分為外核和內(nèi)核兩層。外核液態(tài)物質(zhì)的運動形成了地球的磁場。內(nèi)核固體金屬球方法技巧：1．地殼“厚薄”歌大陸厚，海洋薄——海陸差異；山地厚，平原薄——地貌差異。海嶺厚，海溝薄——海底差異；高處厚，低處薄——海拔差異。2．地殼、地幔、巖石圈、軟流層的關(guān)系地殼是指從地面到地下33千米處的莫霍界面所包括的范圍，它是由巖石組成的，但它只是巖石圈的一部分。巖石圈是指從地面對下，直至上地幔頂部的軟流層之上的部分，它包括整個地殼以及上地幔的頂部。如下圖：3．圖解地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)及組成特點┃┃典例剖析__■例題1(2024·廣東佛山一中期中)讀下面“地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖”，完成(1)～(2)題。(1)地震波是探討地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要手段，當(dāng)c處巖層發(fā)生地震時，地表科研人員測得地震波在經(jīng)過f界面時的變更是(B)①縱波速度加快②縱波速度減慢③橫波速度加快④橫波速度減慢A．①③ B．②④C．①④ D．②③(2)下列巖層組合表示巖石圈的是(A)A．a(chǎn)＋b＋c B．a(chǎn)＋c＋dC．b＋c＋d D．c＋d＋e[解析](1)讀圖可知，圖中c位于莫霍面以下，該地發(fā)生地震時，地震波向地表傳播，經(jīng)過f界面時，橫波和縱波傳播速度明顯變慢，②④正確。故選B。(2)巖石圈包括軟流層以上的部分，即圖中d以上，包括a＋b＋c，A項正確。故選A。┃┃對點訓(xùn)練__■1．(2024·廣東江門二中月考)下圖為地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)的局部圖，讀圖回答(1)～(2)題。(1)下列有關(guān)說法正確的是(D)A．地殼在海洋中常常缺失B．橫波在②層傳播速度比③層快C．②是軟流層D．①層和②層屬于地殼(2)在地球內(nèi)部，地震波傳播速度變更最快的地方是(C)A．莫霍界面旁邊B．上、下地幔之間C．古登堡界面D．內(nèi)外核之間[解析]第(1)題，地殼分為硅鋁層和硅鎂層，硅鋁層位于上部，是不完全圈層，在大洋中常常缺失。硅鎂層是完整圈層，A錯。橫波在②層傳播速度比③層慢，B錯。②是地殼的一部分，C錯。①層和②層屬于地殼，D對。第(2)題，在地球內(nèi)部，地震波傳播速度變更最快的地方是古登堡界面，橫波消逝，縱波速度減慢，C對。莫霍界面旁邊地震波速度加快，但幅度較小，A錯。上、下地幔之間沒有明顯變更，B錯。內(nèi)外核之間沒有橫波傳播，D錯。學(xué)問點地球的外部圈層結(jié)構(gòu)┃┃問題探究__■2019年1月11日1時11分，中國在西昌衛(wèi)星放射中心用長征三號乙運載火箭，勝利將“中星2D”通信廣播衛(wèi)星放射到預(yù)定軌道。依據(jù)材料探究以下問題：(1)長征三號乙火箭穿過的大氣層的密度是否均一？(2)長征三號乙火箭穿過的大氣層中是否有生物存在？生物主要集中在地球圈層的哪個部位？提示：(1)不均一。地球大氣層是在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球四周，形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈淡薄。探空火箭在3000公里高空仍發(fā)覺有淡薄大氣，高于3000公里的高空，空氣極其淡薄。(2)有。生物主要集中在大氣層底部。┃┃歸納拓展__■1．地球的外部圈層結(jié)構(gòu)比較外部圈層概念組成其他大氣圈由氣體和懸浮物質(zhì)組成的困難系統(tǒng)氣體和懸浮物質(zhì)，主要成分是氮氣和氧氣使得地球上的溫度變更和緩，同時供應(yīng)了生物生存所必需的氧氣。大氣圈中的風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象，與人類休戚相關(guān)水圈地表和近地表的各種形態(tài)水體的總稱主體是海洋，還包括陸地上的河流、湖泊、沼澤、冰川、地下水等水是最活躍的自然地理要素之一，在地球表面物質(zhì)遷移和能量轉(zhuǎn)換中起著特別重要的作用，是人類和其他生物生存和發(fā)展所不行缺少的生物圈地球表層生物的總稱涉及大氣圈、水圈和巖石圈多數(shù)生物集中分布在大氣圈、水圈與巖石圈很薄的接觸帶中。生物從環(huán)境中獲得物質(zhì)和能量，同時也在促進太陽能轉(zhuǎn)化、變更大氣圈和水圈組成、改造地表形態(tài)等方面起著重要作用2．生物圈對地球其他圈層的作用對大氣圈的影響綠色植物能降低大氣層中的二氧化碳濃度，調(diào)整氣溫對水圈的影響生物影響一些元素在水中的遷移和沉淀過程；生物體中的水通過被汲取和排出以及在生命系統(tǒng)內(nèi)部的運動，參加水圈的循環(huán)對巖石圈的影響生物風(fēng)化作用和生物成礦作用┃┃典例剖析__■例題2(2024·山東濟寧微山二中月考)下圖為“地球外部圈層圖”?；卮?1)～(2)題。(1)圖中所示的圈層A、B、C分別是(D)A．水圈、生物圈、巖石圈B．生物圈、巖石圈、水圈C．巖石圈、水圈、生物圈D．生物圈、水圈、巖石圈(2)A圈層不同于其他圈層的特點是(D)①只有A圈層具有生命存在的條件②不單獨占有空間，滲透于其他圈層之中③占有獨立空間，厚度為300多米④地球上特別活躍的特別圈層A．①② B．②③C．③④ D．②④[解析](1)讀圖，圖中所示的圈層均為地球外部圈層，依據(jù)各圈層所包括的范圍，A占據(jù)大氣圈的底部，水圈的全部和巖石圈的上部，應(yīng)為生物圈；B、C分別是水圈、巖石圈。A、B、C錯誤，D正確。故選D。(2)結(jié)合圖示A、B、C及與大氣圈的位置可推斷A為生物圈，B為水圈，C為巖石圈。生命存在的條件主要有相宜生物呼吸的大氣、相宜的溫度和液態(tài)的水等，并不是生物圈具有生命存在的條件，在地球的外部圈層里的地球表面部分一般都具有生命存在的條件，①錯誤；其中生物圈包括大氣圈底部、水圈全部和巖石圈上部，即生物圈不單獨占有空間，②正確。生物圈不單獨占有空間，③錯誤；由于生物圈是生命存在的主要場所，故可稱之為地球上特別活躍的特別圈層，④正確。②④正確，故選D。┃┃對點訓(xùn)練__■2．(2024·北京東城區(qū)春季會考考前訓(xùn)練)讀“地球圈層局部示意圖”，完成(1)～(2)題。(1)圖中表示大氣圈的是(D)A．A B．BC．C D．D(2)圖中B圈層物質(zhì)運動的主要動力是(B)A．地球內(nèi)部的能量B．太陽輻射C．地球的引力D．人類活動[解析]第(1)題，圖中表示大氣圈的是D，D對。A表示巖石圈，B表示水圈，C表示生物圈，A、B、C錯。所以選D。第(2)題，圖中B圈層是水圈，物質(zhì)運動的主要動力是太陽輻射，B對。地球內(nèi)部的能量是地殼運動、巖漿活動的主要動力，A錯。地球的引力是重力能，C錯。人類活動不是主要動力，D錯。所以選B。素養(yǎng)培優(yōu)策略指導(dǎo)地震波傳播速度與地球內(nèi)部圈層劃分圖的判讀[信息提取]①地震波的類型；②莫霍界面；③古登堡界面；④地球內(nèi)部圈層的結(jié)構(gòu)。[方法總結(jié)]利用波速判定地震波類型的方法(1)看波速大小。依據(jù)在地球表面，縱波速度大約為8～9千米/秒，橫波速度大約為4～5千米/秒，可推斷縱波速度總比橫波快。(2)看波速變更。依據(jù)縱波能在固體、液體、氣體中傳播，橫波只能在固體中傳播。在地下(陸地部分)平均33千米處，縱、橫波速度都明顯加快，至2900千米處，橫波速度增加至約7千米/秒，縱波速度增加至約13千米/秒。之后橫